★12、水闸工作桥课程设计

水闸工作桥课程设计一、引言水闸工作桥是水利工程中的重要组成部分，其设计需要考虑诸多因素，如结构安全性、稳定性、耐久性以及经济性等。

本课程设计将介绍水闸工作桥的设计思路、计算方法以及设计要点，旨在帮助学生掌握水闸工作桥设计的核心技术，提高其工程设计能力。

二、水闸工作桥概述水闸工作桥是指在水利工程中连接两岸的桥梁结构，主要作用是为水利设备的运行和维护提供便利。

水闸工作桥的设计需要充分考虑桥梁的结构形式、跨度、荷载以及地质条件等因素，以确保其安全可靠、经济合理。

三、设计思路1.确定设计荷载根据桥梁的使用功能和要求，确定设计荷载，包括恒载、活载、风载、地震作用等。

2.选择合适的结构形式和跨度根据地质勘察报告和桥梁设计要求，选择合适的结构形式和跨度，以满足使用要求和安全性能。

3.进行结构分析和计算根据选定结构形式和跨度，进行结构分析和计算，包括静力分析、动力分析和稳定性计算等，以确保桥梁的安全性和稳定性。

4.进行经济比较和分析在满足安全性和稳定性的前提下，对不同设计方案进行经济比较和分析，选择最优方案。

四、计算方法1.静力分析静力分析是水闸工作桥设计中最为基本和重要的计算方法之一。

通过静力分析，可以确定桥梁结构的内力和变形，从而评估其安全性和稳定性。

常用的静力分析方法包括有限元法和有限差分法等。

2.动力分析动力分析是考虑桥梁结构动态特性的计算方法，包括地震作用和风载等自然力作用下的响应分析。

常用的动力分析方法包括时域法和频域法等。

3.稳定性计算稳定性计算是评估桥梁结构在各种工况下的稳定性表现的计算方法。

常用的稳定性计算方法包括线性稳定分析和非线性稳定分析等。

五、设计要点1.结构安全性水闸工作桥作为重要的交通设施，其结构安全性至关重要。

在设计过程中，应充分考虑各种工况下的承载能力和稳定性要求，确保桥梁在正常使用和极端条件下都能保持安全可靠。

2.施工可行性水闸工作桥的施工条件通常比较复杂，需要考虑地质条件、施工环境等因素。

水闸工作桥课程设计第一部：拟定工作桥尺寸一、工作桥纵向布置1、工作桥长度：为便于安装，工桥桥长度=两闸墩中心线距离－20～30mm＝7000＋500＋500－20 ＝7980mm 但计算时工作桥长度仍用8000 mm计算。

2、横梁位置：为简化计算，我们将地螺栓安装在横梁与纵梁相交处，不考虑其偏移。

横梁尺寸初步拟定为，高：500；宽：250. 横梁上面的机敦取高：250；宽：250.3、活动铺板：为减轻吊装重量，面板做成活动铺板，简支在纵梁上。

活动铺板选用的，宽850；长度：1500+2*80=1660 ；高度：80。

中间共四块面板。

桥两边再一边一块板。

总的横向布置图及个尺寸如图所示：二、工作桥横向布置1、纵梁尺寸：高度：800；宽度：300。

2、悬臂板：高度：端部取100，根部取200；宽度：500尺寸如图所示：三、刚架布置（在此不计算）1、刚架高度计算用的高度：H=31.4－24.0－h实际高度：H＋H1，其中：H1为柱插入杯口的高度。

H1需满足：a.大体为1.2～0.8倍柱长边尺寸；b.大于0.05H。

图3：钢桁架布置第二部：配筋一、面板配筋设计1、活动铺板1）安装检修工况： a 荷载计算板自重:0.080.8525 1.7/k g KN m =⨯⨯=1.05 1.71.785/G k g g KN m γ==⨯= 一个绳鼓重： 6.54k G KN =, 6.54 1.05 6.867G k G G KN γ==⨯= 桥面活载不考虑 b 计算简图和内力计算01500801580n l l a mm =+=+= 01500801580n l l h mm =+=+= 0 1.1 1.115001650n l l mm ==⨯=因此计算跨度取1580mmc.跨中弯矩：220011 6.867 1.581.785 1.58 3.268484p l M gl KN m ⨯⨯=+=⨯⨯+=∙2)正常使用工况，持久状况a.荷载：板自重 0.080.8525 1.7/k g KN m =⨯⨯=1.05 1.71.785/G k g g KN m γ==⨯=人群荷载 1.240.85 4.08/G k q q b KN m γ==⨯⨯=b.跨中弯矩：()2011 1.838M g q l KN m =⨯+=∙从以上两种状态可知，安装工况下的弯矩更大，取大值进行计算3）配筋计算：查表得25(),d 302dc mm a c mm==+=二类环境估计钢筋直径为=10mm,050h h a mm =-=由书2-7查k=1.2，采用C25混凝土，查表211.9/c f N mm =，面板用HPB335的钢筋，查表2300/y f N mm =800b mm =，6220 1.2 3.26100.15511.985050s c KM f bh α⨯⨯===⨯⨯，10.1690.850.468b ξξ=-=<=2011.98500.16950285.2300c s y f b h A mm f ξ⨯⨯⨯=== 0min 285.2/0.67%0.15%85050s A bh ρρ===>=⨯查附录3表1，选用6φ8(2302mm s A =)在受力钢筋内侧布置与受力钢筋垂直的分布钢筋，按要求取φ6@250。

7水闸工作桥课程设计第一部：拟定工作桥尺寸一、工作桥纵向布置1、工作桥长度：为便于安装，工桥桥长度＝两闸墩中心线距离－20～30mm＝7000＋500＋500－20 ＝7980mm但计算时工作桥长度仍用8000 mm计算。

2、横梁位置：为简化计算，我们将地螺栓安装在横梁与纵梁相交处，不考虑其偏移。

横梁尺寸初步拟定为，高：500mm；宽：250mm。

横梁上面的机敦取，高：400mm；宽：250mm。

3、活动铺板：为减轻吊装重量，面板做成活动铺板，简支在纵梁上。

活动铺板长度的计算：1)吊点中心距＝4.0+0.004×11＝4.044m＝4044mm2)吊点间铺板长度：＝[4044－（1350－638）×2]／4＝655mm,取铺板长度为650mm3)桥两边铺板长度：＝4044+638×2+650×4＝7920mm＜8000mm桥两边铺板长度取650mm,满足要求。

因此，活动铺板选用 :宽650mm；长度：1500+2×80＝1660mm ；高度：80mm。

中间共四块面板。

桥两边再一边两块板。

总的横向布置图及个尺寸如图所示：二、工作桥横向布置1、纵梁尺寸：高度：800mm,宽度：300mm。

2、悬臂板：高度：端部取100mm,根部取200mm,宽度：500mm 尺寸如图所示：三、刚架布置（在此不计算）1、刚架高度计算用的高度：H=30.55－24.0－h实际高度：H＋H1，其中：H1为柱插入杯口的高度。

H1需满足：a.大体为1.2～0.8倍柱长边尺寸；b.大于0.05H 。

图3：钢桁架布置第二部：配筋一、面板配筋设计 1、活动铺板1）安装检修工况： a 荷载计算板自重: g k ＝bh γ＝0.08×0.65×25＝1.3KN/m g ＝γG g K ＝1.05×1.3＝1.365KN/m 一个绳鼓重：KN G k54.6=, KN G G k G 867.605.154.6=⨯==γ桥面活载不考虑。

水闸工作桥课程设计第一部：拟定工作桥尺寸一、工作桥纵向布置1、工作桥长度：为便于安装，工桥桥长度=两闸墩中心线距离－20～30mm＝7000＋500＋500－20 ＝7980mm 但计算时工作桥长度仍用8000 mm计算。

2、横梁位置：为简化计算，我们将地螺栓安装在横梁与纵梁相交处，不考虑其偏移。

横梁尺寸初步拟定为，高：500；宽：250. 横梁上面的机敦取高：250；宽：250.3、活动铺板：为减轻吊装重量，面板做成活动铺板，简支在纵梁上。

活动铺板选用的，宽850；长度：1500+2*80=1660 ；高度：80。

中间共四块面板。

桥两边再一边一块板。

总的横向布置图及个尺寸如图所示：二、工作桥横向布置1、纵梁尺寸：高度：800；宽度：300。

2、悬臂板：高度：端部取100，根部取200；宽度：500尺寸如图所示：三、刚架布置（在此不计算）1、刚架高度计算用的高度：H=31.4－24.0－h实际高度：H＋H1，其中：H1为柱插入杯口的高度。

H1需满足：a.大体为1.2～0.8倍柱长边尺寸；b.大于0.05H。

图3：钢桁架布置第二部：配筋一、面板配筋设计1、活动铺板1）安装检修工况： a 荷载计算板自重:0.080.8525 1.7/k g KN m =⨯⨯=1.05 1.71.785/G k g g KN m γ==⨯= 一个绳鼓重： 6.54k G KN =, 6.54 1.05 6.867G k G G KN γ==⨯= 桥面活载不考虑 b 计算简图和内力计算01500801580n l l a mm =+=+= 01500801580n l l h mm =+=+= 0 1.1 1.115001650n l l mm ==⨯=因此计算跨度取1580mmc.跨中弯矩：220011 6.867 1.581.785 1.58 3.268484p l M gl KN m ⨯⨯=+=⨯⨯+=∙2)正常使用工况，持久状况a.荷载：板自重 0.080.8525 1.7/k g KN m =⨯⨯=1.05 1.71.785/G k g g KN m γ==⨯=人群荷载 1.240.85 4.08/G k q q b KN m γ==⨯⨯=b.跨中弯矩：()2011 1.838M g q l KN m =⨯+=∙从以上两种状态可知，安装工况下的弯矩更大，取大值进行计算3）配筋计算：查表得25(),d 302dc mm a c mm==+=二类环境估计钢筋直径为=10mm,050h h a mm =-=由书2-7查k=1.2，采用C25混凝土，查表211.9/c f N mm =，面板用HPB335的钢筋，查表2300/y f N mm =800b mm =，6220 1.2 3.26100.15511.985050s c KM f bh α⨯⨯===⨯⨯，10.1690.850.468b ξξ=-=<=2011.98500.16950285.2300c s y f b h A mm f ξ⨯⨯⨯=== 0min 285.2/0.67%0.15%85050s A bh ρρ===>=⨯查附录3表1，选用6φ8(2302mm s A =)在受力钢筋内侧布置与受力钢筋垂直的分布钢筋，按要求取φ6@250。

5孔水闸工作桥课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解5孔水闸工作桥的基本结构及其在水力工程中的作用；2. 学生能掌握5孔水闸工作桥的运行原理及相关的物理概念；3. 学生能描述5孔水闸工作桥在水利工程中的应用，以及其对水流调控的影响。

技能目标：1. 学生能通过分析案例，设计简单的水闸工作桥模型，并进行功能演示；2. 学生能运用数学和科学知识，进行水闸工作桥相关参数的计算和分析；3. 学生能利用图表、数据和口头报告等形式，清晰表达对5孔水闸工作桥的理解。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对于水利工程建设的兴趣和认识，增强环境保护和资源节约意识；2. 培养学生合作探究的科学态度，形成批判性思维和问题解决的自信心；3. 通过对水闸工作桥的学习，激发学生对于现代水利工程技术的尊重和对于工程人员职业的认识。

本课程设计针对学生年级的特点，结合物理、数学等学科知识，注重实践操作和理论知识的结合，旨在提高学生的科学素养和工程实践能力。

课程目标具体明确，易于衡量，为教学设计和评估提供明确的方向。

二、教学内容1. 水利工程概述：介绍水利工程的基本概念、分类及其在我国的应用，以课本第三章第一节为基础，让学生对水利工程有整体认识。

2. 水闸结构及工作原理：详细讲解5孔水闸工作桥的结构组成、工作原理，以课本第三章第二节为主要教材，结合实际案例进行分析。

3. 水闸工作桥的设计与计算：引导学生学习水闸工作桥的设计原则、相关参数计算方法，以课本第三章第三节为参考，通过实例演示和练习，使学生掌握设计方法。

4. 水闸工作桥的应用与影响：分析水闸工作桥在实际水利工程中的应用，以及对周边环境、生态的影响，以课本第三章第四节为依据，培养学生的环境保护意识。

教学内容按照以下进度安排：第一课时：水利工程概述第二课时：水闸结构及工作原理第三课时：水闸工作桥的设计与计算第四课时：水闸工作桥的应用与影响教学内容具有科学性和系统性，与教材紧密关联，旨在帮助学生掌握5孔水闸工作桥的相关知识，为实际应用奠定基础。

水闸工作桥课程设计2..doc摘要:工程师经常需要了解如何设计水闸，这就需要完成一系列逐渐深入的步骤。

本文试图介绍水闸工作桥课程设计的具体流程与步骤，让学生能够有个清晰的设计思路，并可以实现该课程的有效性与效率。

首先，文中将从水闸基本原理入手，探讨水闸基本构造以及作用原理；其次，会详细描述水闸的设计过程，包括设计工作桥的结构及原理，以及计算各项指标的计算方法及原理；最后，将结合一个实例，概述水闸工作桥设计过程。

关键词：水闸π工作桥;设计过程1 引言水闸是一种能有效控制水流强度、减弱水流能量、改变水位的水利设施，是水利枢纽工程的重要部分。

水工枢纽工程的核心设施，功能及其重要，因此此项设施的设计都要经过多方综合考虑以及计算论证。

因此，本文将尝试从基础原理开始，介绍关于水闸工作桥设计过程的原琁及其计算方法，使学生能够有个清晰的认识，并能够完成该课程设计任务。

2 水闸基本原理及作用水闸是一种具有双向控制作用的大型水利工程，具有控制放流和充水两大作用。

它主要由平板闸（室闸和启闭池为代表）、立板闸（单侧开闸和双侧开闸）、碾压闸和活塞闸等可分类设施组成，一般都由底座和活塞闸首先构成，因此也称之为底座闸。

在水面高程变化小的堤防工程中，水闸工作桥形式通常为“棒型”，其主要由底座箱、水阀门、流量室、阀冠、计量池、运动机构、工作室和操作机构等组成，为水利工程中重要组成部分。

由于不同段洪水尺度和水位位移，水闸桥构造及尺度各不相同，其设计流程也多样化。

3 水闸设计过程（1）结构及原理的设计水闸的设计首先要考虑其工作桥的构造及原理，也就是水闸桥水位位移与水利枢纽各个洪水尺度的洪水处理量之间关系。

根据洪水处理量对应不同水位位移的要求，定出各个洪水尺度的处理量和位移水面最大高度，然后从理论上确定底座箱的形状及工作桥的型式，并根据本洱的要求计算水阀门、流量室、阀冠的各个尺寸及计量池、阀室等其他组成部分的尺寸。

（2）指标计算的原理及方法接下来对工作桥的型式与尺寸有一个大致的认识之后，可以通过各种计算方法来确定各个指标，从而满足设计要求。

某水闸工作桥课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解水闸工作桥的基本概念、结构和功能；2. 学生能够掌握水闸工作桥在水利工程中的作用及影响；3. 学生能够了解水闸工作桥设计与施工的基本原理。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析水闸工作桥的运行原理；2. 学生能够通过实际案例，设计简单的水闸工作桥方案；3. 学生能够运用相关工具进行水闸工作桥的简单施工与维护。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对水利工程的兴趣，增强环保意识和水资源保护意识；2. 学生在学习过程中，培养合作精神、探究精神和批判性思维；3. 学生通过了解水闸工作桥在我国水利工程中的应用，增强国家自豪感和社会责任感。

课程性质：本课程为水利工程学科的一节实践性课程，结合学生年级特点，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力。

学生特点：学生具备一定的水利工程基础知识，具有较强的求知欲和动手能力，对实际工程有较高的兴趣。

教学要求：教师应充分运用多种教学手段，如案例分析、小组讨论、现场教学等，引导学生主动参与，提高教学效果。

同时，注重培养学生的创新能力和实际操作能力，使学生在实践中掌握水闸工作桥相关知识。

通过分解课程目标为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 水闸工作桥基础知识：- 水闸工作桥的定义、分类及功能；- 水闸工作桥在水利工程中的重要性；- 水闸工作桥的结构组成及工作原理。

2. 水闸工作桥设计与施工：- 水闸工作桥设计的基本原则与要求；- 水闸工作桥施工工艺及施工组织设计；- 水闸工作桥施工过程中的质量控制及安全管理。

3. 水闸工作桥案例分析：- 国内外典型水闸工作桥工程案例介绍；- 分析案例中的设计、施工及运行特点；- 从案例中提炼经验教训，为今后类似工程提供借鉴。

4. 实践操作与探究：- 设计简单的水闸工作桥方案；- 模拟施工过程，了解施工工艺；- 分析水闸工作桥在实际工程中的应用及效果。

教学内容安排与进度：第一课时：水闸工作桥基础知识；第二课时：水闸工作桥设计与施工；第三课时：水闸工作桥案例分析；第四课时：实践操作与探究。

水闸工作桥课程设计第一部：拟定工作桥尺寸一、工作桥纵向布置1、工作桥长度：为便于安装，工桥桥长度=两闸墩中心线距离－20～30mm＝7000＋500＋500－20 ＝7980mm 但计算时工作桥长度仍用8000 mm计算。

2、横梁位置：为简化计算，我们将地螺栓安装在横梁与纵梁相交处，不考虑其偏移。

横梁尺寸初步拟定为，高：500；宽：250. 横梁上面的机敦取高：250；宽：250.3、活动铺板：为减轻吊装重量，面板做成活动铺板，简支在纵梁上。

活动铺板选用的，宽850；长度：1500+2*80=1660 ；高度：80。

中间共四块面板。

桥两边再一边一块板。

总的横向布置图及个尺寸如图所示：二、工作桥横向布置1、纵梁尺寸：高度：800；宽度：300。

2、悬臂板：高度：端部取100，根部取200；宽度：500尺寸如图所示：三、刚架布置（在此不计算）1、刚架高度计算用的高度：H=31.4－24.0－h实际高度：H＋H1，其中：H1为柱插入杯口的高度。

H1需满足：a.大体为1.2～0.8倍柱长边尺寸；b.大于0.05H。

图3：钢桁架布置第二部：配筋一、面板配筋设计1、活动铺板1）安装检修工况： a 荷载计算板自重:0.080.8525 1.7/k g KN m =⨯⨯=1.05 1.71.785/G k g g KN m γ==⨯= 一个绳鼓重： 6.54k G KN =, 6.54 1.05 6.867G k G G KN γ==⨯= 桥面活载不考虑 b 计算简图和内力计算01500801580n l l a mm =+=+= 01500801580n l l h mm =+=+= 0 1.1 1.115001650n l l mm ==⨯=因此计算跨度取1580mmc.跨中弯矩：220011 6.867 1.581.785 1.58 3.268484p l M gl KN m ⨯⨯=+=⨯⨯+=∙2)正常使用工况，持久状况a.荷载：板自重 0.080.8525 1.7/k g KN m =⨯⨯=1.05 1.71.785/G k g g KN m γ==⨯=人群荷载 1.240.85 4.08/G k q q b KN m γ==⨯⨯=b.跨中弯矩：()2011 1.838M g q l KN m =⨯+=∙从以上两种状态可知，安装工况下的弯矩更大，取大值进行计算3）配筋计算：查表得25(),d 302dc mm a c mm==+=二类环境估计钢筋直径为=10mm,050h h a mm =-=由书2-7查k=1.2，采用C25混凝土，查表211.9/c f N mm =，面板用HPB335的钢筋，查表2300/y f N mm =800b mm =，6220 1.2 3.26100.15511.985050s c KM f bh α⨯⨯===⨯⨯，10.1690.850.468b ξξ=-=<=2011.98500.16950285.2300c s y f b h A mm f ξ⨯⨯⨯=== 0min 285.2/0.67%0.15%85050s A bh ρρ===>=⨯查附录3表1，选用6φ8(2302mm s A =)在受力钢筋内侧布置与受力钢筋垂直的分布钢筋，按要求取φ6@250。

水闸工作桥课程设计摘要一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解水闸工作桥的基本概念、结构和功能；2. 学生能够掌握水闸工作桥在我国水利工程中的应用及重要性；3. 学生能够了解水闸工作桥设计与建设的原理及关键参数。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析水闸工作桥的工作原理及影响因素；2. 学生能够通过实际案例分析，设计简单的水闸工作桥方案；3. 学生能够运用合作交流技巧，完成水闸工作桥模型的制作。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对水利工程建设的兴趣和热情，增强环保意识和水资源保护观念；2. 培养学生严谨的科学态度，提高实践操作能力和解决问题的自信心；3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。

课程性质：本课程属于自然科学领域，结合实际工程案例，注重理论与实践相结合。

学生特点：六年级学生具备一定的观察、思考和动手能力，对水利工程有好奇心，但需加强实践操作和团队协作能力的培养。

教学要求：教师应关注学生个体差异，采用多样化的教学手段和方法，激发学生兴趣，提高学生的参与度和实践能力。

同时，注重培养学生的情感态度价值观，使其在学习过程中形成正确的价值观和科学态度。

通过分解课程目标为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 水利工程概述：介绍水利工程的基本概念、分类及在我国的发展现状，使学生了解水闸工作桥在水利工程中的地位。

参考教材章节：第一章 水利工程概述2. 水闸工作桥结构及功能：详细讲解水闸工作桥的结构组成、各部分功能及工作原理。

参考教材章节：第二章 水工建筑物 §2.3 水闸与工作桥3. 水闸工作桥设计原理：分析水闸工作桥的设计原理，包括选址、结构设计、材料选择等方面。

参考教材章节：第三章 水工建筑物设计 §3.2 水闸设计4. 水闸工作桥施工技术：介绍水闸工作桥的施工工艺、关键技术及质量控制。

参考教材章节：第四章 水工建筑施工 §4.3 水闸与工作桥施工5. 案例分析：分析典型水闸工作桥工程案例，使学生了解实际工程中的应用。